内容正文:
常考题型02 确定集合间的关系
子集
如果集合A的元素都是集合B的元素,那么称集合A为集合B的子集,记为A⊆B。
真子集
如果集合A是集合B的子集,且集合B中至少有一个元素不属于A,那么集合A为集合B的真子集。
空集
空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
常用结论:含n个元素的集合的子集个数为2ⁿ ,真子集个数为2n-1,非空子集个数为2n-1,非空真子集个数为2n-2。
考法一:判断集合间的关系
1.列举观察法:当集合中元素较少时,可分别列出两个集合中的全部元素,根据定义,通过比较两个集合中的元素即可判断两集合之间的关系.
2.元素特征法:当两集合的代表元素一样(集合属性相同,同为数集、同为点集或同为其他集合)时,可利用集合元素的特征判断关系.
一般地,设A={x|p(x)},B={x|q(x)}.
(1)若p(x)⇒q(x),则A⊆B;
(2)若q(x)⇒p(x),则B⊆A;
(3)若p(x)⇔q(x),则A=B;
(4)若p(x) 不能推出q(x),且q(x)不能推出p(x),则集合A,B无包含关系。
3.数形结合法
利用数轴或Venn图.不等式解集之间的关系,适合用数轴法.若A⊆B和A真包含于B同时成立,则A真包含于B更能准确表达集合A,B之间的关系。
考法二:确定集合的子集
1.列举法:当一个集合的元素个数较少时,可列出其全部子集.
用列举法确定集合的子集时,要注意
(1)合理分类,按照子集所含元素的个数依次写出,一般按元素从少到多的顺序逐个写出满足条件的集合;
(2)注意两个特殊的集合,即空集和集合本身.
2.公式法:已知集合中的元素有n(n∈N)个,那么这个集合的子集有2ⁿ 个,它的真子集有(2ⁿ-1)个。
探究一:判断两个集合的包含关系
给出下列关系式:①;②;③;④;⑤,其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
思路分析:①空集中不含任何元素,由此可判断①;
②是整数,故可判断②正确;③通过解方程,可得出,故可判断③;④根据为正整数集可判断④;⑤通过解方程,得,从而可判断⑤.
【解析】①,故①错误;②是整数,所以,故②正确;③由,得或,所以,所以正确;④为正整数集,所以错误;⑤由,得,所以,所以错误.
所以正确的个数有2个.
故选:B.
【答案】B
【变式练习】
1.已知集合则的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:因为,,
所以.
故选:C.
2.已知集合,,,则A,B,C之间的关系是( )
A.A=BC B.AB=C
C.ABC D.BC=A
【答案】B
【解析】解:集合,,,
集合,,,
集合,,,
时,表示被6除余1的数;时,表示被3除余1的数;时,表示被3除余1的数;所以,
故选:B.
探究二:根据集合的包含关系求参数
已知,,若且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.或
思路分析:集合A的的取值范围是确定的,集合B中,二次函数开口向上,要先考虑恒成立的情况;若不恒成立,再结合的条件进行讨论,从而得到的取值范围。
【解析】集合A中,由得,当时,,(舍);当时,,,所以集合;集合B中,若,,则,符合要求;若,根据二次函数对称轴为,若,则,,综上可得:
故选:B
【答案】B
【变式练习】
1.若集合,,则能使成立的所有a组成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当时,即,时成立;当时,满足,解得;综上所述:.
故选:C.
2.已知集合,,若,则实数的取值集合是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题得,
因为,
所以
当时,
当时,;当时,;故实数的取值集合是.
故选:C
探究三:判断两个集合是否相等及根据集合相等求参数
已知集合,若,则的值为( )
A. B. C. D.
思路分析:根据集合,分,,依次讨论两个集合是否相等,即可。
【解析】由题意,集合,即
(1)若,则,此时,成立;故
(2)若,则,此时两个集合不可能相等,不成立;(3)若,即或
当时,,此时两个集合不可能相等,不成立;当时,,集合A中有两个相同的元素,不成立
综上:,,
故选:A
【答案】A
【变式练习】
1.若集合,,则集合之间的关系为( )
A.AB B.BA
C. D.
【答案】C
【解析】设任意,则,当时,
所以;当时,
,所以.所以
又设任意,则
因为,,
且表示所有的偶数,表示所有的奇数.
所以与都表示所有的奇数.所以.
所以故.
故选:C.
2.已知,,若,则( )
A.0 B.1 C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以或,解得或或,
又集合中的元素需满足互异性,所以,
则.
故选:C.
探究四:判断集合的子集(真子集)的个数
已